Cientistas desenvolvem marca-passo menor que um grão de arroz

Pesquisadores da Universidade de Northwestern, nos Estados Unidos, anunciaram nessa quarta-feira (2/4) a criação do menor marca-passo do mundo. O dispositivo tem dimensões menores que um grão de arroz.

O estudo, publicado na Nature, comprova a eficácia do dispositivo em modelos animais e em corações humanos de doadores falecidos, mas ainda não foi testado in vivo. O projeto foi liderado pelo bioengenheiro John A. Rogers e pelo cardiologista Igor Efimov e tem como principal objetivo atender crianças com distúrbios cardíacos.

“Em cirurgias cardíacas infantis, a miniaturização é crucial. Quanto menor o dispositivo, menor o impacto no corpo e por isso trabalhamos para diminuir o máximo possível o dispositivo”, afirmou Rogers em comunicado da universidade. Efimov complementou: “Cerca de 1% das crianças nascem com defeitos congênitos. Muitas precisam de um marca-passo temporário por apenas alguns dias. Agora, nos aproximamos de poder oferecer uma solução menos invasiva.”

Superando os limites da tecnologia

O novo dispositivo é uma evolução de um marca-passo dissolvível criado pela mesma equipe em 2021. O modelo anterior, do tamanho de uma moeda, eliminava fios e baterias, mas ainda era grande demais para aplicações pediátricas. A solução veio com a substituição da comunicação por radiofrequência por um sistema baseado em luz. “A antena dele limitava a miniaturização. A luz nos permitiu reduzir drasticamente o tamanho”, explicou Rogers.

O marca-passo usa fluidos corporais como eletrólitos para criar pulsos elétricos e regularizar os batimentos. O dispositivo é ativado por luz infravermelha a partir de um adesivo que é colocado na superfície da pele. Se a frequência cardíaca cair, ele ajusta o ritmo automaticamente.

Marcapasso de uso temporário

Com apenas 1,8 mm de largura e 3,5 mm de comprimento, o marca-passo pode ser implantado sem cirurgia, via injeção. Testes em camundongos, porcos e tecido humano mostraram eficácia comparável a dispositivos convencionais.

Projetado para pacientes que precisam apenas de dispositivo temporário, o protótipo criado pelos americanos simplesmente se dissolve depois que não é mais necessário. Todos os componentes do marca-passo são biocompatíveis, então eles se dissolvem naturalmente nos biofluidos do corpo, ignorando a necessidade de extração cirúrgica.

Além das crianças que estão à espera de cirurgias, muitos pacientes necessitam de marca-passos temporários após procedimentos cardíacos — seja enquanto esperam por um permanente ou para ajudar a restaurar uma frequência cardíaca normal durante a recuperação.

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Comparação do marcapasso com o tamanho de um grão de arroz

Divulgação/University of Northwestern

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Objeto é muito menor que uma moeda, que era a referência de tamanho anterior

Divulgação/University of Northwestern

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Comparativo mostra tamanho do marcapasso permanente, mais à esquerda, com o sem fio a seu lado e, mais à direita, o novo marcapasso

Divulgação/University of Northwestern

A tecnologia também permite o uso de múltiplos marca-passos para sincronizar estímulos em diferentes áreas do coração, ideal para tratar arritmias complexas. “Podemos integrá-los a válvulas cardíacas ou outros implantes”, acrescentou Efimov.

Para o padrão atual de tratamento, os cirurgiões costuram os eletrodos no músculo cardíaco durante a cirurgia. Fios dos eletrodos saem da frente do peito do paciente, onde se conectam a uma caixa de marca-passo externa que fornece uma corrente para controlar o ritmo cardíaco.

Apesar de ainda não ter sido testado em humanos, o dispositivo é considerado um avanço transformador e que pode reduzir riscos para crianças e usuários temporários. A tecnologia também pode ser adaptada para regeneração de nervos, tratamento de feridas e controle da dor. “É um passo significativo para a medicina bioeletrônica”, concluiu Rogers.

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